cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2015-1-68-74cvmet-177Research ArticleПорошковая металлургия цветных металлов и сплавовPowder Metallurgy of Non-Ferrous Metals and AlloysО ПРИМЕНЕНИИ НАНОПОРОШКОВОЙ ПРОДУКЦИИ АЗИДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СВС ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВAPPLICATION OF THE NANOPOWDER PRODUCTION OF AZIDE SHS TECHNOLOGY FOR THE REINFORCEMENT AND MODIFICATION OF ALUMINUM ALLOYSАмосовА. П.AmosovA. P.egundor@yandex.ruТитоваЮ. В.TitovaYu. V.titova600@rambler.ruМайданД. А.MaidanD. A.titova600@mail.ruЕрмошкинА. А.ErmoshkinA. A.ermandr@yandex.ruТимошкинИ. Ю.TimoshkinI. Yu.ivan-mns@mail.ruСамарский государственный аэрокосмический университет (СГАУ) им. акад. С.П. Королева (национальный исследовательский университет)Russian FederationСамарский государственный аэрокосмический университет (СГАУ) им. акад. С.П. Королева (национальный исследовательский университет) Самарский государственный технический университет (СамГТУ)Russian FederationСамарский государственный технический университет (СамГТУ)Russian Federation201528042015016874Copyright © Амосов А.П., Титова Ю.В., Майдан Д.А., Ермошкин А.А., Тимошкин И.Ю., 20152015Амосов А.П., Титова Ю.В., Майдан Д.А., Ермошкин А.А., Тимошкин И.Ю.Amosov A.P., Titova Y.V., Maidan D.A., Ermoshkin A.A., Timoshkin I.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/177

Дан обзор видов и методов получения алюмоматричных композиционных материалов, дискретно армированных керамическими частицами и наночастицами тугоплавких соединений. Показано, что азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Аз), использующая азид натрия NaN3 в качестве твердого азотирующего реагента, позволяет получать большое число сравнительно недорогих микро- и нанопорошков нитридов, карбонитридов, карбидов и их композиций, которые представляют интерес для армирования и модифицирования алюминиевых сплавов. Наряду с указанными целевыми керамическими частицами продукт СВС-Аз содержит побочные галоидные соли (хлориды и фториды натрия и калия), которые могут играть роль флюсов при добавлении керамических частиц в расплав алюминия. Представлены результаты экспериментов по вводу в расплав сплава АК6М2 нанопорошковой композиции, %: β-SiC – 48,6, α-Si3N4 – 27,0, β-Si3N4 – 5,8, Na3AlF6 – 18,6 в составе прессованной псевдолигатуры с порошком меди, свидетельствующие о модифицирующем эффекте.

The survey of types and fabrication methods of aluminum matrix composite materials discretely reinforced with ceramic particles and nanoparticles of refractory compounds is given. It is shown that the azide technology of self-propagating high-temperature synthesis (SHS-Az), which uses sodium azide NaN3 as a solid nitriding agent, makes it possible to fabricate numerous comparatively inexpensive micropowders and nanopowders of nitrides, carbonitrides, carbides, and their compositions, which are of interest for the reinforcement and modification of aluminum alloy. Along with the mentioned target ceramic particles, the SHS-Az product contains side haloid salts (sodium and potassium chlorides and fluorides), which can play the role of fluxes with the addition of ceramic particles into the aluminum melt. The results of experiments on the introduction of the nanopowder composition into the melt of AK6M2 alloy, %: β-SiC – 48,6, α-Si3N4 – 27,0, β-Si3N4 – 5,8, Na3AlF6 – 18,6 in the composition of the compacted pseudo-master alloy with the copper powder, which evidence the modifying effect, are presented.

алюмоматричные композитыармирующие керамические частицысамораспространяющийся высокотемпературный синтезазид натриянанопорошковые псевдолигатурымодифицированиеaluminum matrix compositesreinforcing ceramic particlesself-propagating high-temperature synthesissodium azidenanopowder pseudo-master alloymodificationReferencesKelkar A., Roth R., Clark J. // J. Mater. 2001. Vol. 5. P. 28.Kelkar A., Roth R., Clark J. // J. Mater. 2001. Vol. 5. P. 28.Напалков В.И., Махов С.В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М.: Изд-во МИСИС, 2002.Напалков В.И., Махов С.В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М.: Изд-во МИСИС, 2002.Adebisi A.A., Maleque M.A., Rahmah M.M. // Int. J. Auto. Mech. Eng. 2011. Vol. 4. P. 471.Adebisi A.A., Maleque M.A., Rahmah M.M. // Int. J. Auto. Mech. Eng. 2011. Vol. 4. P. 471.Панфилов А.В. // Литейщик России. 2008. № 7. С. 23.Панфилов А.В. // Литейщик России. 2008. № 7. С. 23.Прусов Е.С., Панфилов А.А., Кечин В.А. // Там же. 2011. № 12. С. 35.Прусов Е.С., Панфилов А.А., Кечин В.А. // Там же. 2011. № 12. С. 35.Unlu B.S. // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 2002.Unlu B.S. // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 2002.Duralcan Composites for Gravity Castings. San Diego: Duralcan USA, 1992.Duralcan Composites for Gravity Castings. San Diego: Duralcan USA, 1992.Surappa M.K. // Sadhana. 2003. Vol. 28. Pt. 1-2. Р. 319.Surappa M.K. // Sadhana. 2003. Vol. 28. Pt. 1-2. Р. 319.Mazaheri Y., Meratian M., Emadi R., Najarian A.R. // Mater. Sci. Eng. A. 2013. Vol. 560. P. 278.Mazaheri Y., Meratian M., Emadi R., Najarian A.R. // Mater. Sci. Eng. A. 2013. Vol. 560. P. 278.Chen Z.Y., Chen Y.Y., Shu Q. et al. // Metall. Mater. Trans. A. 2000. Vol. 31. P. 1959.Chen Z.Y., Chen Y.Y., Shu Q. et al. // Metall. Mater. Trans. A. 2000. Vol. 31. P. 1959.Halil Arik // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 1856.Halil Arik // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 1856.Xiua Z., Yangc W., Chenc G. et al. // Ibid. 2012. Vol. 33. P. 350.Xiua Z., Yangc W., Chenc G. et al. // Ibid. 2012. Vol. 33. P. 350.Ramesh C.S., Keshavamurthy R., Channabasappa B.H., Ahmed A. // Mat. Sci. Eng. A. 2009. Vol. 502. P. 99.Ramesh C.S., Keshavamurthy R., Channabasappa B.H., Ahmed A. // Mat. Sci. Eng. A. 2009. Vol. 502. P. 99.Ray A.K., Venkateswarlu K., Chauhury S.K. et al. // Ibid. 2002. Vol. 338. P. 160.Ray A.K., Venkateswarlu K., Chauhury S.K. et al. // Ibid. 2002. Vol. 338. P. 160.Borgonovo C., Apelian D., Makhlouf M.M. // JOM. 2011. Vol. 63, № 2. P. 57.Borgonovo C., Apelian D., Makhlouf M.M. // JOM. 2011. Vol. 63, № 2. P. 57.Huang X., Liu C., Lv X. et al. // J. Mat. Process. Tech. 2011. Vol. 211. P. 1540.Huang X., Liu C., Lv X. et al. // J. Mat. Process. Tech. 2011. Vol. 211. P. 1540.Vencl A., Bobic I., Arostegui S. et al. // J. Alloys Comp. 2010. Vol. 506. P. 631.Vencl A., Bobic I., Arostegui S. et al. // J. Alloys Comp. 2010. Vol. 506. P. 631.Kisasoz A., Guler K.A., Karaaslan A. // Trans. Nonfer. Met. Soc. China. 2012. Vol. 22. P. 1563.Kisasoz A., Guler K.A., Karaaslan A. // Trans. Nonfer. Met. Soc. China. 2012. Vol. 22. P. 1563.Akhtar F., Guo S. // Ibid. 2006. Vol. 16. P. 629.Akhtar F., Guo S. // Ibid. 2006. Vol. 16. P. 629.Nuashun Y., Kim J.D., Kang S.B. // Mater. Sci. Eng. A. 2004. Vol. 386. P. 318.Nuashun Y., Kim J.D., Kang S.B. // Mater. Sci. Eng. A. 2004. Vol. 386. P. 318.Borgonovo C., Apelian D. // Mater. Sci. Forum. 2011. Vol. 678. P. 1.Borgonovo C., Apelian D. // Mater. Sci. Forum. 2011. Vol. 678. P. 1.Casati R., Vedani M. // Metals. 2014. № 4. P. 65. DOI: 10.3390/met4010065.Casati R., Vedani M. // Metals. 2014. № 4. P. 65. DOI: 10.3390/met4010065.Ren Z., Chen S. Mechanical properties of nanometric particulates reinforced aluminum composites. http://www. materials.unsw.edu.au/NanoWeb.Ren Z., Chen S. Mechanical properties of nanometric particulates reinforced aluminum composites. http://www. materials.unsw.edu.au/NanoWeb.Петрунин А.В., Панфилов А.В., Панфилов А.А. // Литейн. пр-во. 2009. № 10. С. 17.Петрунин А.В., Панфилов А.В., Панфилов А.А. // Литейн. пр-во. 2009. № 10. С. 17.Крушенко Г.Г. // Металлургия машиностроения. 2011. № 1. С. 20.Крушенко Г.Г. // Металлургия машиностроения. 2011. № 1. С. 20.Косников Г.А., Баранов В.А., Петрович С.Ю., Калмыков А.В. // Литейн. пр-во. 2012. № 2. С. 4.Косников Г.А., Баранов В.А., Петрович С.Ю., Калмыков А.В. // Литейн. пр-во. 2012. № 2. С. 4.Каталог нанопорошков оксидов, карбидов, нитридов [Электрон. ресурс]. http://plasmotherm.ru/catalog/.Каталог нанопорошков оксидов, карбидов, нитридов [Электрон. ресурс]. http://plasmotherm.ru/catalog/.Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Сычев А.Е. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2006. № 5. С. 9.Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Сычев А.Е. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2006. № 5. С. 9.Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учеб. пос. / Под ред. В.Н. Анциферова. М.: Машиностроение-1, 2007.Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учеб. пос. / Под ред. В.Н. Анциферова. М.: Машиностроение-1, 2007.Левашов Е.А., Рогачев А.С., Курбаткина В.В. и др. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: МИСиС, 2011.Левашов Е.А., Рогачев А.С., Курбаткина В.В. и др. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: МИСиС, 2011.Амосов А.П., Никитин В.И., Никитин К.В. и др. // Наукоемкие технол. в машиностроении. 2013. № 8. С. 3.Амосов А.П., Никитин В.И., Никитин К.В. и др. // Наукоемкие технол. в машиностроении. 2013. № 8. С. 3.Амосов А.П., Бичуров Г.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов. М.: Машиностроение-1, 2007.Амосов А.П., Бичуров Г.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов. М.: Машиностроение-1, 2007.Бичуров Г.В., Шиганова Л.А., Титова Ю.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридных композиций. М.: Машиностроение, 2012.Бичуров Г.В., Шиганова Л.А., Титова Ю.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридных композиций. М.: Машиностроение, 2012.Титова Ю.В., Амосов А.П., Ермошкин А.А. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2013. № 3. С. 43.Титова Ю.В., Амосов А.П., Ермошкин А.А. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2013. № 3. С. 43.Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков В.Л. Производство отливок из сплавов цветных металлов. 2-е изд. М.: МИСиС, 1996.Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков В.Л. Производство отливок из сплавов цветных металлов. 2-е изд. М.: МИСиС, 1996.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.